辽宁省防汛抗旱工作中水利信息化的应用研究

刘同旭

(盘锦市水利服务中心，辽宁 盘锦 124000)

近年来，我国频繁发生各种极端气候事件，特别是2020年水文年景偏差。辽宁省地处欧亚大陆东岸，属温带季风气候，地跨太子河、大凌河、鸭绿江、绕阳河、浑河、辽河六大水系，河网密布，地貌形态复杂，汛期区域性暴雨频发，面临着更大的防汛抗旱压力。

随着科技的发展和时代的进步，一系列新型技术(如机器学习、大数据、5G、云计算等)被越来越多的用于各行业领域[1]。防汛抗旱涉及内容多、覆盖范围广，仅利用河道堤坝、水库修建等工程措施已无法适应现阶段发展需求。目前，结合非工程措施融入信息技术提高应急水平，以高效的防灾减灾保证人民财产安全极其迫切[2]。

通过引入现代化管理手段、水利信息化技术等措施切实提升工作效率，其中信息化管理是水利现代化发展的重要手段和必然要求，关于水利信息化、现代化习近平总书记提出了“互联网+”的发展道路。目前，各种信息技术(如通讯、遥感、计算机等)逐渐被应用于实践工程，初步形成了融合工程与非工程措施的现代化减灾体系，为保障水利枢纽防洪效应的发挥提供了重要支持，在实际工作中也已初见成效，大大提升防汛工作效率，这从侧面也体现了信息技术的价值和优势[3-4]。

目前，我国防汛抗旱系统平台有机结合了组织保障、防汛会商、预报调度、信息监视等模块，基本实现了防汛形势宏观特征和各类防汛信息的会商现场呈现，为决策人员制定出科学合理的调度方案提供直观形象、及时准确的参考依据。如，基于电磁波信号的GPS技术，测量水利工程时存在效率快、精度高的优势。

1 水利信息化应用现状

1.1 基本情况

鉴于工程措施已无法适应现阶段防灾需求且旱涝灾害频发的现状，现代高新科技和网络信息技术逐渐引起人们的重点关注。

辽宁省相继建成了省级中心网络、防汛短波和超短波移动网络系统，这显著增强了信息交流、实时互动水平，为应急处置和防汛抗旱工作争取了时间。对于软件平台的建设，辽宁省相继完成以江河洪水跟踪监测、防汛异地可视会商、防汛雨量监测速报以及水库洪水监测调度为核心的“数字防汛”系统工程建设[5]。将预警模型与数据信息变化有机融合，利用软件平台、干旱洪涝演变、降雨实时信息等，通过网络通知相关部门实现了灾害前几个小时的紧急疏散和预警。

1.2 现存问题

1)信息系统支撑较薄弱。目前，水利信息化建设仍存在系统可扩展性与可持续性差、系统独立易形成信息的竖井或孤岛、对集成商依赖性大、重复投资或重复开发、现有防汛信息完整性与连续性不足、防汛信息资源不能共享、无法形成统一完整的系统等问题，现有的水利软件还无法实现全方位的监测评估防汛应急事件，其决策支持功能还不够完善。

2)软件设备信息化程度低。水旱灾害的应急防治需要大量的专业设备，通过数据信息现场采集为防汛抗旱决策提供支持。然而，受设备老化、地域发展不均衡等条件限制，辽宁地区还不具备以上条件。由于获取的信息不准确、不完全，灾情来临之时极易出现灾情误判或灾害人为扩大的现象，这明显降低了灾害报警和预测的精准度。

对此，必须利用一线设备全面采集旱情情况、河流水位、降雨信息等关键数据，并配合先进的信息处理软件和信息化平台实现跨流域、跨地区的灾害风险规避。

3)学习机制与经验支撑缺乏。防灾减灾工作需要有大量的实践经验和专业的技术作为支撑，水资源丰富的地区洪涝灾害时有发生，且未形成程序化、流程化灾害应对策略。因缺乏针对处置过程和事后经验总结的学习机制，自然灾害再次发生时仍会出现阵脚自乱的现象，需要投入大量的人力、物力修建设备和疏散人群，有时还会出现最佳救灾时机延误的情况。根据洪涝灾害发生过程及其相关数据资料，结合以往实践经验科学设计抢险救灾方案，为快速高效的应对灾害提供信息支撑。

4)缺乏连通机制。在信息化项目建设过程中辽宁省各部门开发建立了一系列信息业务系统，然而这些系统仍存在信息重复、多功能、多信息的问题。由于各信息资源分散、系统独立运行，实际应用时极易形成彼此隔离的信息孤岛。对于资源信息和单部门信息无法实现共享、串联，该条件下产生严重的资源浪费，对整体工作成效产生极大的影响。

2 防汛抗旱工作中水利信息化的提升

2.1 防汛抗旱指挥系统建设

我国防汛抗旱指挥系统工程涵盖了信息资源的管理、处理、应用、服务、传输的全过程，实质上属于一项复杂庞大的系统工程和水利信息化的龙头工程，工程建设为加快水利信息化发展提供重要的技术支持和技术引领[6]。2005年，我国有关部门完成了第一阶段设计工作，防汛抗旱系统建设和相关工作正式启动。2012年，水利部更新改造了以往的复杂系统，并完成一期系统建设工作，对水利数据信息(如温度、水温等)开始大量的采集，一期工程拥有先进实用的技术体系和方案，也是当时新型技术信息的主流，总体上具备先进的设计原则。二期工程主要包括计算机网络、综合数据库、防洪安全、旱情、移动应急平台、水文信息采集系统建设，数据采集应用、洪涝灾害评估、洪水预报、防洪调度等系统升级改造，及系统集成应用和综合信息服务15个子系统。

近年来，随着信息技术的快速发展信息传输、网络应用、软件开发、信息服务等得到快速发展，必须优化调整其技术体系，最大限度的将最新的、成熟的信息技术应用于系统的省级改造和建设，此时的“两台一库”总体构架存在一定适用性。根据水旱灾害最新特点不断丰富指挥系统的内涵，并在防汛抗旱指挥系统中纳入沿海地区防洪防风暴潮的应对措施、城市防洪治涝及山洪地质灾害预警等内容。对于旱情防汛数据的信息化处理这些新系统发挥着积极作用，实现了信息服务从局部向综合、从单点到全面覆盖的转变，为全面推行水利建设奠定了坚实基础，为人们财产安全提供了更可靠的保障。

2.2 历史经验挖掘利用

为更好的吸取经验教训，搭建系统完善的经验库，必须对历史发生的洪涝灾害事件进行充分的挖掘和数理，详细探究灾后复建、救援、处置和发生过程。结合以往详细案例的处置经验，对发生的洪涝灾害进行有效的快速处理，保证区域防洪安全。

水利工程属于一项拥有长系列数据资料的系统性工程，工程中蕴藏着前人积累的调度、运营、管理、建设等大量经验。防灾减灾工作中要有效利用数据信息，吸收总结前人的教训以及挖掘所蕴含的历史经验，依据信息支持系统和水资源条件保证防汛抗旱的顺利实施。

2.3 信息数据共享中心建设

大量的专业知识和数据信息属于防汛决策的重要依据，通过及时获取各类信息为决策者制定相关对策提供支持。然而，受限于时间条件和灾害事件处置的地域性，经常会出现无法及时获取或数据确实的现象。因此，为了提供交流联动平台以及消除信息壁垒，应搭建能够讨论参考其他分析收集的信息共享中心。

决策者利用信息数据共享中心可以实现信息共享，突破空间与时间的限制对某个问题开展研究、决策；通过联合协商提高决策的可行性，进一步提高防洪抗旱方案的科学合理性。通过共享防汛技术知识提高汛期工作效率，全面整合相关资源以充分发挥大数据优势，确保信息的及时查询和工作效率。

2.4 完善防汛抗旱管理系统

通过大数据集成建立案例库、专家库、信息查询等数据库，在灾害来临时结合前人经验制定行之有效的解决方案，从而保证数据采集效率和工作效率的提升。尤其是旱涝灾害频发的区域，科学规范的管理制度能够明显降低洪涝灾害损失。在详细分析数据信息的基础上，结合各地区的实际情况制定相应的方案，统筹安排相关部门实现数据信息的实时交换，切实保证工作效率并降低重复工作量。

此外，为确保该系统的有效支撑还要定期培训有关人员，在加强水利设施建设的基础上利用好信息化网络系统。

2.5 加强资金配置管理

信息化建设过程中要合理利用资金、物资管理模块，确保就在资金的透明化管控、合理配置和救援物资的快速调配，防治因资金管控不到位或物资缺乏而造成的生命财产损失。

3 结 论

近年来，随着计算机和通讯技术的快速发展，各行业中相继应用了一系列信息技术。防汛抗旱涉及内容多、覆盖范围广，为提高防灾减灾效率和应急处置能力，有必要将信息技术人融入防汛抗旱指挥系统。然而，在普及应用信息化技术过程中，在相关管理、数据共享、信息传输和数据处理等方面仍存在诸多问题。对此，文章结合辽宁省实际情况，探讨了信息化技术在防汛抗旱工作中应用情况，从多个不同方面提出相应的对策，为提高预报调度效率及其他地区防汛抗旱指挥提供科学依据。